TECNOLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUM INSTRU MENTAL INDUSTRIAL FICHA: 396991
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Centro de Industria Industria y servicios del META META
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ALEXEY CAMPOS PINZON
Tema
SENSORES DE TEMPERATURA
TECNOLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL FICHA: 396991 INFORME: INFORME: SENSORES S ENSORES DE D E TEMPERATURA CUARTO FRIO
APRENDIZ APREND IZ::
ALEXEY CAMPOS PINZON
CENTRO DE D E INDUSTRIA Y SERVICIOS SERVICIOS DEL DE L META VILLAVICENCIO – META 2013 TECNOLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL FICHA: 396991 INFORME:SENSORES INFORME:SENSORES DE TEMPERATURA CUARTO FRIO
APRENDIZ APREND IZ::
ALEXEYCAMPOS PINZON PINZON
INSTRUCTOR: IVAN IVAN DARIO DUARTE D UARTE BRITO
CENTRO DE D E INDUSTRIA Y SERVICIOS SERVICIOS DEL DE L META VILLAVICENCIO – META 2013
ESQUEMATICO CUARTO FRIO
INTRODUCCIÓN
Hacer un montaje de un circuito de ocho sensores térmicos para un cuarto frio Demostrando Demo strando la temperatura y los diferentes rangos, rangos, Un circuito ci rcuito simple simp le de refrigeración se construye como muestran los dibujos que siguen. Encada uno de ellos se describen describ en los componentes comp onentes individuales i ndividuales para pa ra aclarar el conjunto conjunto final ,
es algo de dificultad muy baja, obteniéndose con muy pocos componentes, fuentes de alimentación, de una calidad cercana a la de laboratorio. Una fuente doble de +/-5 [Voltios] se realizó reali zó usando el arduino arduino uno. Pero tenga cuidado de no sobrepasar el voltaje máximo de entrada . (Vea los datos técnicos técnicos del arduino arduino en la la hoja hoja de datos del mismo). También es bueno considerar un margen de de seguridad, s eguridad, en en cuanto c uanto a voltaje m áximo soportado, para los operacionales operacionales a utilizar
OBEJTIVOS OBJETIVO GENERAL Construir y simular en proteus experimentalment experi mentalmente e un circuito circ uito para un cuarto frio con 8 sensores térmicos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Calcular los respectivos valores de resistencias para los sensores , los respectivos Amplificadores Amplificadores operacionales. operacionales. Resistencia térmica
Demostrar los conocimientos adquiridos en la materia del Proyecto programación en Arduino.
con
Obtener las característic características as del esquemático esquemáti co determinan determi nando do las formas de evaluar evaluar su modificación al utilizar los respectivos cálculos de tensión.
JUSTIFICACION
Este trabajo se realiza con el fin de diagnosticar los conocimientos en cálculos de temperatura con respecto a voltaje de entrada y salida con los respectivos transistores transistores operacionales para conseguir conseguir el circuito deseado mediante un sistema de control control por sensores sensores térmicos que corrige automáticamente automáticamente dicha magnitud de salida. sali da. Programando Prog ramando con c on el lenguaje arduino a rduino como fuente fuente de control. El Arduino Uno es una una placa electrónica electrónica basada en el microprocesador Atmega328 Atmega328 ( ficha técnica ). Tiene 14 pines pi nes digitales digi tales de entrada entrada / salida sa lida (de las cuales 6 se puede utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un 16 MHz resonador cerámico, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador, basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB o el poder con un adaptador AC-DC o batería para empezar.
Prueba del circuito Una vez ensamblado se hace la simulación en proteus para determinar determi nar si su funcio funcionamiento namiento es correcto.
M ARCO ARCO TEORICO T EORICO Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica electrónica en proyectos proyectos multidisci multidisciplinares. plinares. 2 3 El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida.4 Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega12 Atmega328, Atmega1280, 80, ATm ATmega8 ega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring Processing/Wiring y elcargador elcargador de arranque (boot loader ) que corre 4 en la placa. placa . Desde octubre de 2012, Arduino se usa también con microcontroladoras CortexM3 de ARM de 32 bits bits5 , que coexistirán con las más limitadas, pero también económicas AVR de 8 bits. ARM y AVR no son plataformas compatibles a nivel binario, pero se pueden programar con el mismo IDE de Arduino y hacerse programas que compilen sin cambios en las dos plataformas. Eso sí, las microcontroladoras CortexM3 usan 3.3V, a diferencia de la mayoría de las placas con AVR que usan mayoriamente 5V. Sin embargo ya anteriormente se lanzaron placas Arduino con Atmel AVR a 3.3V como la Arduino Fio y existen clónicos de Arduino Arduino Nano Nano y Pro como Meduino Meduino en que se puede puede conmu conmutar el volt voltaje. aje. Arduino Arduino se puede puede utilizar tilizar para desarrollar desarrollar objetos objetos interact interactivos ivos autón autónomos omos o puede puede ser conectado a software del ordenador (por ejemplo :Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data). Las placas se pueden montar a mano o adquirirse.
Sensor de temperatura temperatura Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo electrico o electrónico. Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares.
El sensor de temperatura, típicamente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.
Termistor El termistor está basado en que el comportamiento de la resistencia de los semiconductores es variable en función de la temperatura. Existen los termistores tipo NTC y los termistores tipo PTC. En los primeros, al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia. En los PTC, al aumentar la temperatura, aumenta la resistencia. El principal problema de los termistores es que no son lineales según la temperatura por lo que es necesario aplicar fórmulas complejas para determinar la temperatura temperatura según la corriente corriente que circula y son complicados de calibrar. ca librar.
MÁS SOBRE EL TERMISTOR RTD (
resistance temperature detector detector )
Un RTD es un sensor de temperatura tempera tura basado basa do en la variación variaci ón de la resistencia resi stencia de un conductor con la temperatura. Los metales empleados normalmente como RTD son platino, cobre, niquel y molibdeno. De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura.
Termopar El termopar, también llamado termocupla y que recibe este nombre por estar formado por dos metales, es un instrumento de medida cuyo principio de funci funcionamiento onamiento es el efecto termoceléctrico. termoceléctri co. Un material termoeléctrico permite transformar directamente el calor electricidad, o bien generar frío cuando se le aplica una corriente eléctrica.
en
El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se está aplicando al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, conoceremos la temperatura.
Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos en la industria. El principal inconveniente estriba en su precisión, que es pequeña pequeña en comparación con sensor se nsores es de temperatura temperatura RTD RTD o termistores.
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Con el programa de simulacion de circuitos PROTEUS diseñar el circuito con la implementacion implementacio n del ARDUINO ARDUINO UNO como microcontrolador micro controlador de programacion deseada.
Ya con el circuito en desarrollo se calcula con ocho sensores de temperatura la medicion de las corrientes y voltajes que deben pasar por todo el circuito con sus respectivos componentes.
Diseñar y demostrar con tres led la variacion de temperatura amedida que se incrementa o disminuye la temperatura se encendera un led .
PROGRAMACION ARDUINO // include the library code; #include int Pot= A5; int Temp= 0; int Dato= 0; int ver= 6; int ama= 1; int roj= 0; LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { lcd. begin(16, 2); lcd.print("Temperatura"); pinMode (roj,OUTPUT); pinMode (ama,OUTPUT); pinMode (ver,OUTPUT); } void loop() { { lcd.setCursor(0, lcd.setCursor(0, 1); Dato = analogRead (Pot); Temp = map(Dato,0,1024,0,1 m ap(Dato,0,1024,0,100); 00); lcd.print(Temp); lcd.print("c "); lcd.print(Dato); delay(100);
} { if( Dato <=265) digitalWrite( ver, HIGH); if( Dato >=266) digitalWrite( ver, LOW); } { if( Dato <=366) digitalWrite( ama, HIGH HIGH); ); if( Dato >=367) digitalWrite( digitalWrite( ama, am a, LOW LOW); ); if( Dato <=265) digitalWrite(a digitalWrite(ama, ma, LOW); } { if( Dato <=512) digitalWrite( roj, HIGH); if( Dato >=513) digitalWrite( digitalWrite( roj, LOW ); if( Dato <=366) digitalWrite(roj, LOW); if( Dato <=265) digitalWrite(ro digitalWrite(roj, j, LOW);
} }
MONTAJE
. CONCLUSIONES
El diseño di seño con las respectivas respecti vas herramientas y cálculos adecuados adec uados mediante medi ante la utilización del ARDUINO UNO es un proceso para cualquier persona del común hacer fácil la inclinación inclinación de desarrollar desarrollar cualqu cualquier ier clase de circuito o maquina maquina deseada .
